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Compostaje en las granjas avícolas

Publicado: 3 de octubre de 2005
Por: Sandra Lissette Ricaurte Galindo M.V.Z. Producción avícola Bogotá – Colombia.
En términos generales el Compostaje se puede definir como una biotécnica donde es posible ejercer un control sobre los procesos de biodegradación de la materia orgánica. La biodegradación es consecuencia de la actividad de los microorganismos que crecen y se reproducen en los materiales orgánicos en descomposición. La consecuencia final de estas actividades vitales es la transformación de los materiales orgánicos originales en otras formas químicas. Los productos finales de está degradación dependerán de los tipos de metabolismo y de los grupos fisiológicos que hayan intervenido.

Es por estas razones, que los controles que se puedan ejercer, siempre estarán enfocados a favorecer el predominio de determinados metabolismos yen consecuencia a determinados grupos fisiológicos.

En una pila de material en compostaje, si bien se dan procesos de fermentación en determinadas etapas y bajo ciertas condiciones, lo deseable es que prevalezcan los metabolismos respiratorios de tipo aerobio, tratando de minimizarlos procesos fermentativos y las respiraciones anaerobias, ya que los productos finales de este tipo de metabolismo no son adecuados para su aplicación agronómica y conducen a la pérdida de nutrientes.

Summary

In general terms the Compost can be defined like a biotechnical where it is possible to exercise a control on the processes of biodegradation of the organic matter. The biodegradation is consequence of the activity of the micro organisms that you/they grow and they reproduce in the organic materials in decomposition. The final consequence of these vital activities is the transformation of the original organic materials in other chemical forms.
The final products of degradation are they will depend on the metabolism types and of the physiologic groups that have intervened. It is for these reasons that the controls that can be exercised will always be focused to favour the prevalence of certain metabolisms and in consequence to certain physiologic groups.
In a material pile in compost, although processes of fermentation are given in certain stages and under certain conditions, the desirable thing is that the breathing metabolisms of aerobic type prevail, trying to minimize the processes fermentative and the breathings anaerobia’s, since the final products of this metabolism type are not adapted for their agronomic application and they drive to the loss of nutritious.

Introducción

El objetivo de la presente obra es dar al lector, fundamentalmente a aquellas personas que desde los gobiernos locales tienen la responsabilidad de la gestión de residuos una herramienta práctica para transformar en forma razonable, equilibrada y fundamentalmente ecológica y ambientalmente deseable una parte importante de los desechos sólidos de distintos orígenes.

Consideremos cuales son las formas básicas más habituales de disposición final de residuos hoy en nuestro planeta.

Se considera al proceso de compostaje como una biotransformación que se desarrolla con el ánimo de evitar contaminación orgánica, generando un producto (abono), en el que ayudados por la energía pasiva del sol, aeróbica y termofílica, las esporas, los bacilos Gram Positivos y los hongos se multiplican y convierten los cadáveres, la paja o pasto seco y la pollinaza en una biomasa.

En este caso se recomienda en las Granja Avícolas que se implantara el proceso de compostaje cuando se originauna mortalidad considerable. Esteproceso de degradación y catabólico seguido de resintesis de un sustrato orgánico sólido, por medio de organismos de descomposición endémicos (normalmente artrópodos y microorganismos), hasta la obtención de un producto heterogéneo, con apariencia independiente del material de origen y que se caracteriza por su estabilidad química y sanitización, es llamado comúnmente Compostaje.

Es importante resaltar que solo parte de la biomasa original retorna al ciclo, pues lo que reste es incorporada al suelo como materia orgánica. La materia orgánica es alimento de los microorganismos descomponedores, esto significa que es necesario cumplir con una serie de requerimientos para la producción de compóst.


Compostaje en las granjas avícolas - Image 1

Compostaje en las granjas avícolas - Image 2

* La descomposición en el primer nivel de consumidores ocurrirá por acción de bacterias, hongos y actinomicetos (presentes en toda la cadena).

* El segundo nivel de consumidores está constituido por pequeños escarabajos, ácaros, grillos y que a su vez se alimentaran de los organismos del primer nivel.

* El tercer nivel de consumidores formado por grandes escarabajos, insectos y gusanos carroñeros, lombrices completarán el proceso de descomposición. estos serán alcanzados por la línea termofílica de los actinomicetos, que son esperados para dominar la población a altas temperaturas y llevar a cabo su función de descomposición de la celulosa y del carbón contenido en el material de la cama de la pollinaza.

* Se deben manejar temperaturas superiores a los 60°C. en el proceso aerobio termofílico, con temperaturas por encima de los 60°C en las primeras 24 horas de digestión; por lo que la fase mesofílica es relativamente corta. El incremento en la temperatura tiene 2 efectos importantes: acelerar la descomposición y matar los microorganismos, larvas de moscas (pasterización). La temperatura empezara a disminuir a los 14 – 21 días después indicando que el material ha sido digerido. Entonces cuando la temperatura baja a 30°C se considera la biomasa madura y lista para recoger.

* Se considera que temperaturas por debajo de 40°C dan origen a larvas de moscas y a moscas, sobre vivencia de virus y bacterias patógenas.

* El compostaje debe hacerse en un sitio cerrado o semicerrado, bajo techo, con una superficie levemente inclinada.

* Se debe extender primero la capa de pasto de corte, y una capa de pollinaza más la capa de mortalidad de 25 cm. Y que haya una distancia entre las aves de 12 – 15 cm. de las paredes del cajón en estos espacios se coloca más pollinaza, luego se dan varios volteos para homogenizar los materiales.

* El material debe contener altas concentraciones de nitrógeno (pollinaza o gallinaza)

* Mortalidad. (yo recomiendo cortar los pollos o abrirlos).

* Material de alta concentración de carbono (paja o pasto de corte).

La FITOTOXICIDA es un factor que determina la madurez de un compóst pero no debe presentar sustancias tóxicas para las plantas, es la concentración de sustancias fitotóxicas, por lo que se hace una evaluación de presencia de sustancias por bioensayos específicos.
En el caso de la Granja los Cauchos este compostaje no se hizo adecuadamente ya que se utilizo la cama del anterior lote, los pollos que se estaban colocando estaban completos, no colocaron pasto de corte (había suficiente en la granja para cortar). En el primer lugar donde estaba ubicado el compóst corría mucho viento por lo que los olores viajaban de lado a lado y eran muy desagradables, había una proliferación de moscas y larvas exageradamente. Después se ubico detrás del primer galpón, solo tenía un techo de teja de zinc, mallas y guadua, pero cuando llovía este abono se mojaba.

Compostaje en las granjas avícolas - Image 3

Las bacterias y hongos responsables de la mayor parte de la biotransformación del compóst son anaerobios, por lo tanto la aireación constituye un factor critico, dado que el tiempo de proceso puede ser reducido significativamente cuando el oxigeno disponible no se constituye en un limitante del proceso.

La humedad es otro factor determinante, un exceso o defectos de esta, condicionan tanto la velocidad como la calidad del proceso y calidad del producto. Para que el proceso se dé en condiciones óptimas, los valores de humedad deben estar comprendidos entre 40 – 60%. Puesto que la pollinaza algunas veces o por lo general sale de los galpones con una humedad muy alta, conviene que el material vegetal con el que se hará la mezcla sea lo más seco posible, cuando el material o pollinaza es demasiado seco, se debe aumentar la humedad, por riego.

La aireación es otro factor que se debe tener en cuenta pues la condición aerobia de la mayoría de organismos involucrados en la compostación, es indispensable para la transformación de la mezcla. La frecuencia de aireación o volteo depende del contenido de humedad de la pollinaza, una humedad excesiva reduce el espacio disponible para aire, generando mayor compactación.

Los dos sistemas de aireación que se describen en las literaturas tampoco se pueden cumplir en la Granja los Cauchos: Aireación Estática (compresor por inyección y succión de aire), Aireación Dinámica (volteo de la pila de un lugar a otro (paleo, rotor de cilindro en forma de peine, o maquinas compostadoras).


Compostaje en las granjas avícolas - Image 4

Compostaje en las granjas avícolas - Image 5De lo que se observa frecuentemente es que la mayoría de las granjas avícolas comete errores al realizar el compóst la que lo dejan sin teche y luego llueve en esos días y esa pollinaza se moja, cuando se le coloco la mortalidad y se tapo con la misma cama empezó a surgir olores desagradables, había proliferación de moscas y larvas y como no se volteaba pues no se reducía el contenido de agua en el compóst. Teniendo así problemas de olores con otras producciones vecinas, por eso el avicultor debe contar con personal competente y estar asesorado de un experto para que esto inconvenientes no ocurran.

Hay que recordar que la aireación es la que requiere mayor consumo de energía o en su defecto mano de obra. El excremento de las aves de corral se utiliza como abono o como suplemento en la alimentación de otros animales. El de las gallinas se conoce como gallinaza y el del pollo de engorde como pollinaza, este excremento se puede utilizar y dejar buenas regalías.

LA GALLINAZA COMO UN RECURSO ENERGÉTICO COMBUSTIÓN COMPLETA (DIRECTA), Al inicio de los años 80 se identifica la gallinaza como un combustible potencial, tiene un contenido calórico neto de 13.5 GJ/tonelada, aproximadamente la mitad del carbón mineral, con la ventaja que es un combustible de biomasa renovable, que puede sustituir en parte el uso de fuentes no renovables. El contenido de cenizas Es de 12-15% con la ventaja también que son aprovechables como fertilizantes (Scott,1997). La concentración relativa de nutrientes en la ceniza es de 30% P 2 0 5' 17% ~ 0 y 4% Mg Y se han realizado pruebas de campo donde se ha comprobado la viabilidad de usarla como fuente de nutrientes para los cultivos.

Gasificación, Proceso Térmico. Este es un proceso térmico en el cual combustibles pueden ser carbón, biomasa, desechos y otros, que son introducidos junto con los agentes de gasificación tales cómo aire, oxigeno y vapor, u oxigeno y dióxido de carbono, en un reactor. Las temperaturas de reacción son típicamente de 815 basta
1038°C. Las cenizas son separadas y la porción del combustible que se gasifica es colectado, eliminado el polvo que arrastra y si se requieren enfriado y purificado. Las plantas que trabajan con este proceso pueden convertir desechos sólidos en un producto gaseoso con variedad de usos:

a) gas combustible para generación de energía térmica b) gas de síntesis para procesos químicos (Ej. metanol) c) gas para la generación de energía eléctrica.

Gran variedad de materiales de biomasa son utilizables para la gasificación, por ejemplo: viruta y aserrín de madera, paja, bagazo, olotes, desechos municipales, lodos activados, plástico de rechazo, gallinaza, etc.

Para la generación de electricidad los gases producidos por la gasificación son sacados del reactor inicial y conducidos a una caldera donde se queman para generar vapor de agua que mueve una turbina que finalmente mueve un generador eléctrico. La gasificación, a diferencia de la incineración (combustión directa), es mucho mas limpia en términos de emisiones al Rife y no requiere de complicados sistemas de control.

GASIFICACIÓN, Digestión Anaeróbica. Consiste en la digestión bacterial anaeróbica con la consiguiente generación de metano que es un gas combustible. El proceso tiene algunas características que limitan su uso, en el caso de la gallinaza:

a) La gallinaza debe estar en forma liquida (requiere adición de agua)
b) La digestión introduce otro paso previo a la combustión
c) La energía recuperada es menor que en los casos anteriores
d) El volumen de reducción de la cantidad de desecho no es significativa, y además posterior a la digestión este se encuentra en forma liquida 10 que dificulta el manejo. Con el gas metano fácilmente se puede obtener energía térmica. POR otra parte, si se resuelve en forma satisfactoria las limitantes anteriores, tiene la ventaja de que existen motores de combustión paraelgas generado, 10 que reduce muy sensiblemente la inversión para establecer plantas de generación eléctricas.

Las plumas, además de servir para rellenar almohadas y hacer sacudidores, también se utilizan para la elaboración de "harinas" que se adicionan a las dietas de otros animales.

Los Nutrientes. tales nutrientes deben estar en proporciones y cantidades adecuadas:
20 – 30 partes de carbono por una de nitrógeno. Se sabe que la gallinaza y pollinaza presentan solo 6 a 10 partes de carbono por una de nitrógeno, por lo que suplir esta deficiencia se proponen las mezclas vegetales.

Sin embargo también recomendé otros sistemas para la degradación de la mortalidad en la granja pero tampoco la tomaron en cuenta como otra posibilidad de bajo costo.

CONSERVACIÓN ÁCIDA: consiste en colocar los cadáveres en una solución ácida suave contenida en un tanque resistente a los ácidos. El ácido sulfúrico al 3 -7% es el más efectivo, se puede almacenar toda la mortalidad del lote y luego ser extraída y procesada, con una temperatura de 5.5 – 6.6°C, por encima de esta habrá descomposición de cadáveres (800 galones son suficientes para una mortalidad total del 7%.

LEVADURAS PROTEOLÍTICAS: La Hansenulase utiliza para la recuperación de proteína a partir de desechos agrícolas. Para este proceso se necesita aves completas y frescas, agua 20%, 10% de azúcar, temperaturas de 32.2°C, agitación permanente.

FERMENTACIÓN LÁCTICA: ensilado de pollo, con un pH. De 4.3 – 4.5,
78% de agua, 17% de proteína, temperaturas de 37 – 41°C; (semilíquido, no es apto para el crecimiento enterobacterias), las bacterias anaeróbias acidófilas como Lactobacillus y Streptococus faecium fermentan carbohidratos mono y disacáridos a ácidos orgánicos de cadena corta.

EXTRUSIÓN: cocinado de la mortalidad fresca, mediante la interacción de altas humedades, presiones y temperaturas de 139 – 143°C, obteniendo un alimento estéril que puede ser usado en la nutrición de aves o bovinos.

COMPOSTAJE AERÓBICO: Se caracteriza por el predominio de los metabolismos respiratorios aerobios y por la alternancia de etapas mesotérmicas (10-40ºC) con etapas termogénicas (40-75ºC), y con la participación de microorganismos mesófilos y termófilos respectivamente. Las elevadas temperaturas alcanzadas, son consecuencia de la relación superficie/volumen de las pilas o camellones y de la actividad metabólica de los diferentes grupos fisiológicos participantes en el proceso. Durante la evolución del proceso se produceuna sucesiónnatural de poblaciones de microorganismos que difieren en sus características nutricionales (quimio heterótrofos y quimio autótrofos), entre los que se establecen efectos sintróficos y nutrición cruzada. Debemos distinguir en una pila o zonas: la zona central o núcleo de compostaje, que es la que está sujeta a los cambios térmicos más evidentes, y la corteza ozona cortical que es la zona que rodea al núcleo y cuyo espesor dependerá de la compactación y textura de los materiales utilizados.

El núcleo actúa como zona inductora sobre la corteza. No obstante, todos los procesos que se dan en el núcleo, no alcanzan la totalidad del volumen de la corteza. A los efectos prácticos y utilizando como criterio las temperaturas alcanzadas en el núcleo, podemos diferenciar las siguientes etapas: Etapa de latencia: es la etapa inicial, considerada desde la conformación de la pila hasta que se constatan incrementos de temperatura, con respecto a la temperatura del material inicial. Esta etapa, es notoria cuando el material ingresa fresco al compostaje. Si el material tiene ya un tiempo de acopio puede pasar inadvertida. La duración de esta etapa es muy variable, dependiendo de numerosos factores. Si son correctos: el balance C/N, el pH. y la concentración parcial de Oxígeno, entonces la temperatura ambiente y fundamentalmente la carga de biomasa microbiana que contiene. Con temperatura ambiente entre los 10 y 12 ºC, en pilas adecuadamente conformadas, esta etapa puede durar de 24 a 72 hs.

Etapa mesotérmica 1 (10-40ºC): en esta etapa, se destacan las fermentaciones facultativas de la microflora mesófila, en concomitancia con oxidaciones aeróbicas (respiración aeróbica). Mientras se mantienen las condiciones de aerobiosis actúan Euactinomicetos (aerobios estrictos), de importancia por su capacidad de producir antibióticos. Se dan también procesos de nitrificación y oxidación de compuestos reducidos de Azufre, Fósforo, etc. La participación de hongos se da al inicio de esta etapa y al final del proceso, en áreas muy específicas de los camellones de compostaje. La etapa mesotérmica es particularmente sensible al binomio óptimo humedad-aireación. La actividad metabólica incrementa paulatinamente la temperatura. La falta de disipación del calor produce un incremento aún mayor y favorece el desarrollo de la microflora termófila que se encuentra en estado latente en los residuos. La duración de esta etapa es variable, depende también de numerosos factores.

Etapa termogénica (40-75ºC): la microflora mesófila es sustituida por la termófila debido a la acción de Bacilos y Actinomicetos termófilos, entre los que también se establecen relaciones del tipo sintróficas. Normalmente en esta etapa, se eliminan todos los mesófilos patógenos, hongos, esporas, semillas y elementos biológicos indeseables. Si la compactación y ventilación son adecuadas, se producen visibles emanaciones de vapor de agua. El CO2 se produce en volúmenes importantes que difunden desde el núcleo a la corteza. Este gas, juega un papel fundamental en el control de larvas de insectos. La corteza y más en aquellos materiales ricos en proteínas, es una zona donde se produce la puesta de insectos. La concentración de CO2 alcanzada resulta letal para las larvas. Conforme el ambiente se hace totalmente anaerobio, los grupos termófilos intervinientes, entran en fase de muerte. Como esta etapa es de gran interés para la higienización del material, es conveniente su prolongación hasta el agotamiento de nutrientes.

Etapa mesotérmica 2: con el agotamientodelos nutrientes,y la desaparición de los termófilos, comienza el descenso de la temperatura. Cuando la misma se sitúa aproximadamentea temperaturas iguales o inferiores a los 40ºC se desarrollan nuevamente los microorganismos mesófilos que utilizarán como nutrientes los materiales más resistentes a la biodegradación, tales como la celulosa y lignina restante en las o pilas. En esta etapa de maduración, la duración depende de numerosos factores. La temperatura descenderá paulatinamente hasta presentarse en valores muy cercanos a la temperatura ambiente. En estos momentos se dice que el material se presenta estable biológicamente y se da por culminado el proceso.

Es necesario, remover las pilas de material en proceso, de forma tal que el material que se presentaen la corteza, pasea formar parte del núcleo. Estas remociones y reconformaciones de las pilas se realizan en momentos puntuales del proceso, y permiten además airear el material, lo que provoca que la secuencia de etapas descripta se presenta por lo general más de una vez. Desde el punto de vista microbiológico la finalización del proceso de compostaje se tipifica por la ausencia de actividad metabólica. Las poblaciones microbianas se presentan en fase de muerte por agotamiento de nutrientes. Con frecuencia la muerte celular no va acompañada de lisis. La biomasa puede permanecer constante por un cierto período aún cuando la gran mayoría de la población se haya hecho no viable. Las características descritas, corresponden a un compóst en condición de estabilidad. Esta condición se diagnostica a través de diversos parámetros. Algunos de ellos, se pueden determinar en campo (temperatura, color, olor), otras determinaciones se deben realizan en laboratorio.

Bibliografía

www.poultryscience.org
www.agribrands.com
www.irabia.org.htm
www.ceba.com.co
www.veterfarm.com
www.avicultura.com
www.misionrg.com
www.eumedio.es/articulo
www.mejorprevenir.com
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Luis Armando Pérez, Revista. BIOSEGURIDAD EN LA INDUSTRIA AVÍCOLA. Capitulo XV.
Intervet. Revista. Manual Técnico Nobilis® cox ATM.
Juan Mayor Maldonado, FENAPI, FONAV, Ministerio del Medio Ambiente. Revista. Guía Ambiental Para El Sector Avícola. Edición 2000, Págs. 10- 20- 26- 29- 33- 37-
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José Francisco Guamán Díaz
Universidad Nacional de Loja
1 de marzo de 2017
Muy bien Juan Andres Sunción, esta tecnología se la puede mejorar con los Microorganismos EM, con el bagacillo de caña, la cáscara de arroz, cáscara de café y la roca fosfórica (De la región de Sechura), fundamentalmente para ustedes que tienen este preciado producto; pero en lo fundamental es una alternativa para utilizar los estercoleros de los plaanteles avícolas. El resto nostros tenemos que mejorar, investigar y compartir estas experiencias. saludos francisco Guamán Díaz
José Francisco Guamán Díaz
Universidad Nacional de Loja
27 de febrero de 2017
Es una buena aalternativa para cerra el ciclo para los granjeros que se dedican a lacría de aves y que a los subproductos los composten y apliquen en los cultivos de maíz, base de la dieta alimenticia de las aves. Felicitaciones a la investigadora y su equipo, trabajos en este ámbito nos permite ir en la línea agroecológica. En la parte alta de la provincia de El Oro- Ecuador, los granjeros venden la gallinza, luego que terminan la venta de las aves, lo encostalan, lo sacan, desinfectan y continúa la cría. la gallinaza encostalada vienen los camiones y la llevan a la sierra andina para aplicar a los terrenos bajos en nutrientes y así se obtiene buenos rendimientos. este artículo serviría para que los granjeros de este importante sector lo composten y vendan ya procesado. Saludos Francisco Guamán Díaz Docente investigador del Instituto Superior Juan Montalvo- Loja
Magdiel Torres Villar
Universidad Agraria de la Habana - UNAH
27 de febrero de 2017
Gracias por el artículo,es una alternativa fundamental para la descomposición de estos residuos. Saludos.
William Alberto Rojas Vargas
24 de febrero de 2017
Saludos Colegas La importancia del manejo de desechos solidos de las granjas avicolas es muy importante, ya sea lombricompost, compost o bokashi. Es una actividad funcional que dandole la importancia dentro del proceso de producción es no solo necesaria si no útil para el ambiente y para la agricultura. Es común en nuestros países que no se le de la importancia al manejo de estos recursos y se vea con miopía como un gasto y no como una responsabilidad ambiental y social. De tal forma si la gerencia se compromete, es un hecho que se logra una mejora importante en esta parte del proceso, eso si el negocio no es solo huevos y carne sino también abono orgánico de calidad certificada libre de patógenos, libre de elementos pesados y con una adecuada relación C/N, materia orgánica, niveles de microorganismos benéficos, cero tolerancia a Salmonella y E. coli, humedad no mayor al 30% y granulometría conveniente para el sector agrícola. La oportunidad de usar estrategias adecuadas permitiría disminuir el uso de agroquimicos y fertilizantes químicos en los cultivos. En este caso Tecnología de compostaje aerobio mediante microorganismos eficaces es una buena alternativa.
Magdiel Torres Villar
Universidad Agraria de la Habana - UNAH
31 de marzo de 2016
Muy bueno su artículo, en estos momentos estoy investigando sobre esta temática y sus criterios son de gran utilidad. Saludos.
Sandra Lissette Ricaurte Galindo
10 de septiembre de 2006
Bernardo, la verdad puede que resulte como puede que no; la verdad he tenido experiencia con e.m. y me ha ido muy bien, pues el proceso de sacarlos naturalmente lo hacen en la empresa, y simplemente me los pasan y yo los utilizo en compostaje. Su método es un poco rústico, pero puede dar resultados, siempre y cuando lo realice, hágalo de manera aséptica e higiénica.
Sandra Lissette Ricaurte Galindo
15 de agosto de 2006
Carlos, lógicamente tiene que hacer el volteo, ya que así se uniforma el compostaje, además de que se le adicionan microsganimos específicos para evitar los olores y que el material a compostar tenga un buen estado.
Sandra Lissette Ricaurte Galindo
15 de agosto de 2006
Carlos, cómo está. La verdad, sí va a tener problemas ya que la aireación es importante. Además el compostaje que le describo acá se hace de una vez con la mortalidad de las aves. Es diferente si usted quiere hacer compostaje líquido en tinajas.
Sandra Lissette Ricaurte Galindo
31 de julio de 2006
Manejo de Desechos Animales Reduce de malos olores provenientes de estiércol y orina. Ayuda al aprovechamiento eficiente de los desechos animales como subproductos enriquecidos y seguros, eliminando microorganismos patógenos y semillas de malezas. Mejora calidad del Bokashi, asegurando una buena fermentación, evitando que las bacterias del ácido butírico actúen sobre la materia orgánica, provocando putrefacción y malos olores. Aumenta la rapidez de la elaboración del abono, llevando el proceso de 15 a 20 días, ya que en el abono tipo Bokashi, no se necesita que el material esté totalmente descompuesto para ser usado. Reincorporación de las aguas residuales como aguas de riego. Sólidos: Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que éstas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo. Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante. Durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas. Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional. Elimina microorganismos patógenos en el material compostado, por efecto de las altas temperaturas generadas en los núcleos de las pilas, que alcanzan los 70°C. La mayoría de este tipo de microorganismos perecen a los 40-50°C.
Sandra Lissette Ricaurte Galindo
21 de julio de 2006
El compostaje es el proceso mediante el cual distintos materiales orgánicos en proporciones y tamaños definidos, se mezclan con el objeto de lograr una rápida transformación de la materia orgánica, en presencia de oxígeno, y con adición de microorganismos especializados. El proceso de compostaje tiene cuatro etapas básicas en las que se conjugan las variaciones de temperatura y tipo de microorganismos: FASE MESÓFILA La temperatura de la pila de compostaje sube rápidamente hasta los 40° C. Los microorganismos mesófilos se alimentan de proteínas y azúcares que son consumidos rápidamente. Predominan las bacterias. El pH baja un poco debido a la producción de ácidos orgánicos, alrededor de 5.0 a 5.5. FASE TERMÓFILA Esta etapa se caracteriza por la presencia de altas temperaturas, por encima de los 40° C. Los microorganismos termotolerantes continúan la transformación del material orgánico. Predominan los hongos termófilos y Actinomycetos. Por encima de los 65° C, las bacterias que forman esporas preponderan y los hongos mueren. En esta fase, la celulosa y la hemicelulosa son transformadas. El pH de la pila sube a causa del consumo de los ácidos orgánicos por parte de los microorganismos, estando entre 8 y 9, mientras se da la producción de iones, como los de potasio, magnesio y calcio. FASE DE MESÓFILA En esta etapa se da un descenso paulatino de la temperatura a 40° C y los microorganismos mesófilos se reactivan. Las bacterias y los hogos transforman otra parte de la celulosa, como la lignina y la lignoproteína y la presencia de microorganismos e invertebrados. FASE DE MADURACIÓN En esta etapa la temperatura de la pila disminuye continuamente hasta asemejarse a la del ambiente. Se produce la madurez o el enfriamiento del compost. Hay una disminución de las poblaciones de microorganismos. El pH del compost terminado puede oscilar entre 7 y 8. La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos, tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado. Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están: Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales. Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo. Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas. Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional (5 -8 semanas). El agua es requerida por los microorganismos para desarrollar sus funciones metabólicas, además, es utilizada como vehículo de trasporte de nutrientes y productos de desecho. En la pila de compostaje, el balance de la humedad es importante, ya que bajos valores afectan el metabolismo microbiano, mientras que altos valores de humedad, conllevan a la acumulación de agua en las cavidades intersticiales, dificultando la difusión de O2 y favoreciendo las condiciones de anaerobiosis. Así pues, la humedad de la pila de compostaje debe oscilar entre el 60 al 70 %. FACTORES IMPORTANTES A la hora de establecer una producción de compost, hay que tener en cuenta varios factores que determinan el éxito y la calidad del material que se va a comportar. A continuación se presentan dichos factores, describiendo sus puntos claves. 1. Localización e instalaciones 2. Materia orgánica 3. Relación carbono / nitrógeno 4. El tamaño de las partículas 5. Las dimensiones de la pila 6. La inoculación 7. La humedad 8. La temperatura 9. La aireación 1. Localización e instalaciones Para la escogencia del sitio de compostaje, debe tenerse en cuenta que el lugar permanente sea cercano al sitio de generación de los desechos y al de utilización del material compostado, de fácil acceso vehicular o de maquinaria. Las instalaciones de compostaje deben ser, preferiblemente, de piso de cemento y techadas. El objetivo del techo en una instalación de compostaje es el de evitar la caída directa de agua y sol sobre la pila de compostaje controlando la humedad e intercambio de gases del material. El piso de cemento es importante para que los lixiviados producidos en la transformación de la materia orgánica no se filtren y puedan ser captados y devueltos a la pila de compost. 2. Materia orgánica El origen del material utilizado en el compostaje, debe ser de alto contenido de sustancias orgánicas, mezclando, en lo posible, diferentes materiales tanto de origen animal como vegetal. El tejido vegetal muy viejo está constituido por celulosa y lignina que contienen muy poco nitrógeno y agua, haciendo más lenta su degradación. El material fresco contiene más agua, nitrógeno y compuestos orgánicos que se transforman rápidamente. La cantidad de los materiales vegetales para la transformación depende de la relación carbono / nitrógeno. En el compostaje se puede utilizar cualquier desecho de origen orgánico como: Paja, follaje Restos de cosecha y deshierba Plantas, pequeños trozos de madera Desperdicios de comida Estiércol de cualquier animal 3. Relación carbono / nitrógeno Tipo de material Relación C/N Leguminosas 12:1 Tallos de Maíz 60:1 Restos de comida 15:1 Restos de fruta 35:1 Gramíneas 19:1 Hojas 80-40:1 Paja de avena 80:1 Papel 170:1 Estiércol 20:1 Aserrín 500:1 Madera 700:1 Humus 10:1 Cuadro 1. Relación C/N de diferentes sustancias orgánicas La relación carbono / nitrógeno es un aspecto básico a considerar en la elaboración del compost. Por esta razón es importante determinarla en cada uno de los materiales a compostar, fijando las cantidades a mezclar de cada uno, garantizando así una relación adecuada entre 25-35:1. El Carbono es utilizado por los microorganismos como fuente de energía, mientras que el Nitrógeno es utilizado en la síntesis de sustancia y para las funciones vitales de los microorganismos. Cuando la relación de C/N es mayor de 40:1, los microorganismos demorarán mucho tiempo en degradar los residuos por carecer de nitrógeno, disminuyendo el rendimiento en el compostaje. Si la relación es muy baja, se producen pérdidas de nitrógeno en forma amoniacal, debido a elevaciones considerables de la temperatura. La relación C/N va bajando durante el proceso, hasta llegar a valores cercanos a 10-15:1 y es cuando el material está listo para ser utilizado. 4. El tamaño de las partículas Para acelerar la velocidad de transformación biológica de los residuos, el tamaño de las partículas juega un importante papel. Al ser partículas demasiado grandes, presentan poca superficie de contacto para ser atacadas por los microorganismos, haciendo que el tiempo de procesamiento se alargue y que los materiales se transformen parcialmente. Cuando las partículas son muy pequeñas, hay una disminución entre los espacios intersticiales, el material se compacta y se dificulta el intercambio de oxígeno y CO2, promoviendo la putrefacción. Por esto, la relación entre el área superficial debe favorecer la transformación de la materia orgánica, y el tamaño de las partículas, debe garantizar una adecuada aireación. El tamaño ideal de las partículas debe ser de 3 a 6 cm. 5. Las dimensiones de la pila Las dimensiones de la pila de compostaje influyen básicamente en la aireación del material y por lo tanto en la transformación adecuada del material orgánico. En el caso de manejo manual de las pilas, su ancho debe estar entre 0.80 a 1,00 metros, el alto debe ser de 1.00 a 1,20 m y el largo dependerá de la disponibilidad del terreno, pero este último no tiene clara influencia en el proceso de compostaje. El compostaje en mecanizado, las dimensiones de las pilas pueden ser mayores trabajando un ancho de 1.50 a 2.00 m, por un alto de 2.00 a 2.50 m, por el largo de las instalaciones, recordando siempre a la hora de armar las pilas, dejar el espacio necesario, entre pilas, para poder pasar con la maquinaria y realizar las labores. Estas medidas son para controlar de una mejor manera las variables del proceso y llevarlo a exitoso término. 6. La inoculación de la pila La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos, tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado. Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están: Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales. Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo. Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas. Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional (5 -8 semanas). 7. La humedad El agua es requerida por los microorganismos para desarrollar sus funciones metabólicas, además, es utilizada como vehículo de trasporte de nutrientes y productos de desecho. En la pila de compostaje, el balance de la humedad es importante, ya que bajos valores afectan el metabolismo microbiano, mientras que altos valores de humedad, conllevan a la acumulación de agua en las cavidades intersticiales, dificultando la difusión de O2 y favoreciendo las condiciones de anaerobiosis. Así pues, la humedad de la pila de compostaje debe oscilar entre el 60 al 70 %. 8. La temperatura La temperatura en la pila de compostaje comienza con una rápida elevación, a causa del metabolismo de los microorganismos. El proceso de compostaje se lleva a cabo en cuatro fases de transformación, ligadas a igual número de variaciones de temperatura. El control de las máximas de temperatura en el proceso tiene como objetivo evitar la calcinación de los materiales en proceso de transformación y garantizar la eliminación de patógenos y la inhabilitación de semillas de arvenses, procurando un material inocuo a la hora de su aplicación en el campo El objetivo de la aireación durante el proceso de compostaje es el de suministrar O2 para la degradación microbiana, controlar la temperatura y eliminar la humedad de la material orgánico. Durante la etapa termofílica, se hace necesario mantener un régimen adecuado de aireación, controlando las temperaturas con un termómetro de sonda, realizando mínimo un volteo semanal, hasta que el material sea cosechado. La excesiva aireación puede ocasionar la desecación del material, siendo negativo para la actividad microbiana. Los principales grupos de microorganismos presentes en el EM son: Bacterias Fototróficas Bacterias Ácidolácticas Levaduras Los diferentes tipos de microorganismos en el EM, toman sustancias generadas por otros organismos basando en ello su funcionamiento y desarrollo. Las raíces de las plantas secretan sustancias que son utilizadas por los Microorganismos Eficaces para crecer, sintetizando aminoácidos, ácidos nucleicos, vitaminas, hormonas y otras sustancias bioactivas. Cuando los Microorganismos Eficaces incrementan su población, como una comunidad en el medio en que se encuentran, se incrementa la actividad de los microorganismos naturales, enriqueciendo la microflora, balanceando los ecosistemas microbiales, suprimiendo microorganismos patógenos. Bacterias Fototróficas Son bacterias autótrofas que sintetizan sustancias útiles a partir de secreciones de raíces, materia orgánica y gases dañinos, usando la luz solar y el calor del suelo como fuentes de energía. Las sustancias sintetizadas comprenden aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas y azúcares, promoviendo el crecimiento y desarrollo de las plantas. Los metabolitos son absorbidos directamente por ellas, y actúan como sustrato para incrementar la población de otros Microorganismos Eficaces. Bacterias Ácido Lácticas Estas bacterias producen ácido láctico a partir de azúcares y otros carbohidratos sintetizados por bacterias fototróficas y levaduras. El ácido láctico es un fuerte esterilizador, suprime microorganismos patógenos e incrementa la rápida descomposición de materia orgánica. Las bacterias ácido lácticas aumentan la fragmentación de los componentes de la materia orgánica, como la lignina y la celulosa, transformando esos materiales sin causar influencias negativas en el proceso. Levaduras Estos microorganismos sintetizan sustancias antimicrobiales y útiles para el crecimiento de las plantas a partir de aminoácidos y azúcares secretados por bacterias fototróficas, materia orgánica y raíces de las plantas. Las sustancias bioactivas, como hormonas y enzimas, producidas por las levaduras, promueven la división celular activa. Sus secreciones son sustratos útiles para Microorganismos Eficaces como bacterias ácido lácticas y actinomycetos.
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